makalah pemisahan dengan cara ekstraksi padat-cair

PENDAHULUAN

1.1 Latar belakang

 Salah satu teknik pemisahan yang sering digunakan adalah ekstraksi. Ekstraksi merupakan suatu proses pemisahan dimana komponen mengalami perpindahan massa dari suatu padatan ke cairan atau dari cairan ke cairan lain yang bertindak sebagai pelarut. Ekstraksi digunakan untuk memisahkan unsur-unsur  yang  terdapat  pada sampel. Proses pemisahan ini dapat dilakukan dengan ekstraksi padat cair. Ekstraksi padat cair adalah proses ekstraksi suatu konstituen yang dapat larut (solute) pada suatu campuran solid dengan menggunakan pelarut. Proses ini sering disebut Leaching.

Proses ini biasanya digunakan untuk mengolah suatu larutan pekat dari suatu solute (konstituen) dalam solid (leaching) atau untuk membersihkan suatu solute inert dari kontaminannya dengan bahan (konstituen) yang dapatlarut (washing). Jadi, prinsip ini dapat digunakan untuk menganalisis kandungan suatu bahan secara spesifik. Pemisahan ini dalam penentuan unsur-unsur suatu sampel sangat efektif dan baik.

                               Proses ekstraksi padat cair, dari padatan ke cairan berlangsung melalui dua tahapan proses yaitu difusi dari dalam padatan ke permukaan padatan ke cairan karena butiran padatan cukup kecil, maka diambil asumsi bahwa konsentrasi solut dalam padatan selalu homogen atau serba sama, jadi dalam hal ini tidak ada gradient konsentrasi dalam padatan .

                               Potensi zat-zat terlarut antara dua cairan yang tidak bercampur untuk pemisahan analitis. Ekstraksi pelarut merupakan suatu langkah penting dalam urutan menuju ke suatu produk murni dalam laboratorium organik, anorganik atau biokimia seringkali suatu pemisahan ekstraksi pelarut dapat diselesaikan, dalam beberapa menit

1.2 Tujuan Penulisan

Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah untuk mengetahui unsur-unsur yang terdapat dalam suatu sampel menggunakan ekstraksi padat cair pada suatu sampel.

ISI

Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut. Pelarut yang digunakan harus dapat mengekstrak substansi yang diinginkan tanpa melarutkan material 9 lainnya. Ekstraksi padat-cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut dari padatan inert kedalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi keadaan semula tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstrak dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam pelarut pengekstraksi (Purwanto, 2007).

Teori Dasar Ekstraksi adalah istilah yang digunakan untuk operasi yang melibatkan perpindahan suatu konstituen padat atau cair (solute) kedalam cairan lain yaitu solvent atau pelarut. Istilah ekstraksi padat-cair terbatas pada kondisi di manater dapat fasa padat dan mencakup operasi seperti leaching, lixiviation, dan washing (Wassil,1995). Prinsip dasar ekstraksi adalah berdasarkan kelarutan. Untuk memisahkan zat terlarut yang diiginkan atau menghilangkan komponen zat terlarut yang tidak diinginkan dari fasa padat, maka fasa padat dikontakkan dengan fasa cair. Pada kontak dua fasa tersebut, zat terlarut terdifusi dari fasa padat ke fasa cair sehingga terjadi pemisahan dari komponen padat. Ekstraksi padat cair dapat dilakukan dengan berbagai metode, seperti ekstraksi dengan bantuan gelombang mikro, sonikasi, dan tekanan tinggi. Ekstraksi dengan Bantuan Gelombang Mikro merupakan proses ekstraksi yang memanfaatkan energi yang ditimbulkan oleh gelombang mikro dengan frekuensi 2.450 MHz dalam bentuk radiasi non-ionisasi elektromagnetik (Armstrong,1999).

Misalnya ada campuran fasa padat A dan C yang akan diambil C-nya, maka ditambahkan solven B cair yang bias melarutkan C tetapi tidak melarutkan A. Diperoleh ekstrak berupa larutan C dalam B. Selanjutnya B dipisahkan dari C, biasanya dengan penguapan, dan dipakai lagi untuk leaching. Proses ini juga bias dipakai untuk pengambilan minyak atsiri dari hasil-hasil tanaman Indonesia. Industri rakyat umumnya masih belum bias memanfaatkan teknologi ini karena kelayakan proses ini sangat ditentukan oleh keberhasilan pengambilan kembali (recovery) salven, yang membutuhkan peralatan yang relative baik. Harga salven ini biasanya relative mahal, sehingga kehilangan salven akan sangat merugikan. Kelemahan lain proses ini adalah adanya sedikit salven yang tertinggal dalam produk. Untuk produk-produk tertentu, terutama bahan makanan, adanya sedikit salven tersisa tersebut perlu dihindari. Usaha-usaha penghilangan salven dalam produk merupakan masalah pemisahan yang perlu dipelajari lebih lanjut (Wahyudi, 2000).

Ekstraksi termasuk proses pemisahan melalui dasar operasi difusi. Secara difusi, proses pemisahan terjadi karena adanya perpindahan solute, searah dari fasa diluen ke fasa solven, sebagai akibat adanya bedapotensial diantara dua fasa yang saling kontak sedemikian, hingga pada suatu saat, system berada dalam keseimbangan. Secara garis besar, proses pemisahan secara ekstraksi terdiri dari tiga langkah dasar :

1) Langkah pencampuran, dengan menambahkan sejumlah massa solven sebagai tenaga pemisah (MSA).

2) Langkah pembentukan fasa kedua atau fasa ekstrak yang diikuti dengan pembentukan keseimbangan.

 3) Langkah pemisahan kedua fasa seimbang.

Sebagai tenaga pemisah, solven harus dipilih sedemikian hingga kelarutannya dengan diluen adalah terbatas atau bahkan sama sekali tidak melarutkan, karena, ketika sejumlah massa solven ditambahkan kedalam larutan (solute dalam diluen), maka akan terbentuk dua fasa cairan yang tidak saling melarut (Vogel, 1990).

Fasa yang banyak mengandung diluen disebut sebagai fasa rafinat, sedang fasa yang sebagian besar terdiri dari solven disebut sebagai fasa ekstrak. Terbentuknya dua fasa cairan memungkinkan semua komponen yang ada dalam campuran terdistribusi dalam kedua fasa sesuai dengan koefisien distribusinya, hingga pada suatu saat dua fasa yang saling kontak berada dalam keseimbangan. Pemisahan kedua fasa seimbang, dengan mudah dapat dilakukan jika densitas fasa Rafinat dan fasa Ekstrak memiliki perbedaan yang cukup. Tetapi jika densitas kedua fasa hamper sama, maka pemisahan menjadi semakin sulit, karena campuran cenderung membentuk emulsi. Lebih jauh, sebagai tenaga pemisah, Solven diharapkan dapat melarutkan solute cukup baik, memiliki perbedaan titik didih dengan solute cukup besar, tidak beracun, tidak bereaksi secara kimia dengan solute maupun diluen, murah dan mudah diperoleh (Anonim,1992).

Prinsip ekstraksi padat-cair adalah adanya kemampuan senyawa dalam suatu matriks yang kompleks dari suatu padatan, yang dapat larut oleh suatu pelarut tertentu. Beberapa hal yang harus diperhatikan untuk tercapainya kondisi optimum ekstraksi antara lain: senyawa dapat terlarut dalam pelarut dengan waktu yang singkat, pelarut harus selektif melarutkan senyawa yang dikehendaki, senyawa analit memiliki konsentrasi yang tinggi untuk memudahkan ekstraksi, serta tersedia metode memisahkan kembali senyawa analit dari pelarut pengekstraksi (Gamse 2002). Optimasi pelarut dalam ekstraksi padat cair Jenis pelarut dan konsentrasi pelarut merupakan salah satu faktor yang dapat mempengaruhi hasil ekstraksi.(Underwood 1999)

Cara ekstraksi padat cair (leaching) dilakukan secara anaerobik. Ekstraksi adalah proses pemisahan suatu zat berdasarkan perbedaan kelarutannya terhadap dua cairan berbeda yang tidak saling larut, biasanya air dan yang lainnya pelarut organik.(Hargiyanto, 1987).

Faktor penting dalam ekstraksi adalah pemilihan pelarut. Pelarut yang digunakan dalam ekstraksi harus dapat menarik komponen aktif dalam campuran. Hal-hal penting yang harus diperhatikan dalam pemilihan pelarut adalah selektivitas, sifat pelarut, kemampuan untuk mengekstraksi, tidak bersifat racun, kemudahan untuk diuapkan, dan harganya yang relative murah (Gamse 2002).

Perlakuan pendahuluan sebelum ekstraksi bergantung pada sifat senyawa dalam bahan yang akan diekstraksi (Robinson 1995). Perlakuan pendahuluan untuk bahan padat dapat dilakukan dengan beberapa cara diantaranya dengan pengeringan bahan baku sampai kadar air tertentu dan penggilingan untuk mempermudah proses ekstraksi dengan memper besar kontak antara bahan dan pelarut (Harborne 1996).

Analisis logam berat yang terdapat dalam sampel sedimen sungai di sekitar calon PLTN Muria diawali dengan pemisahan polutan logam yang terdapat dalam sedimen sungai. Pemisahan suatu analit dapat dilakukan dengan beberapa teknik, diantaranya adalah teknik pemisahan menggunakan ekstraksi padat cair. Beberapa pelarut yang dapat digunakan untuk mengekstraksi logam berat dalam sedimen dalam ekstraksi padat cair, seperti EDTA 0,05 N, larutan HCl 0,5 N, larutan hidroksilamin hidroklorida 1 N + larutan asam asetat 25% dengan kemampuan masing-masing pelarut dalam mengekstraksi logam berat dalam sedimen yang berbeda (Agemian&Chau, 1977).

KESIMPULAN

Maka dapat disimpulan dari makalah ini bahwa  Ekstraksi adalah suatu proses pemisahan dari bahan padat maupun cair dengan bantuan pelarut. Ekstraksi yang kami gunakan dalam makalah ini yaitu ekstraksi padat cair. Ekstraksi padat-cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut dari padatan inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisikkarenakomponenterlarutkemudiandikembalikanlagikeadaansemulatanpamengalamiperubahankimiawi. Ekstrak dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang diinginkan dapat larut dalam pelarut pengekstraksi.

Metode yang diperlukan untuk ekstraksi padat cair biasanya ditentukan oleh jumlah konstituen yang   akan   dilarutkan,   distribusi   konstituen   di   dalam   solid,   sifat   solid,   dan   ukuran partikelnya.  Bila  konstituen  yang  akan  larut ke  dalam  solvent  lebih  dahulu,  akibatnya  sisa solid akan berpori-pori. Selanjutnya pelarut harus menembus lapisan larutan dipermukaan solid  untuk  mencapai  konstituen  yang  ada  dibawahnya,  akibatnya  kecepatan ekstraksi akan menurun dengan tajam karena sulitnya lapisan larutan tersebut ditembus. Tetapi bila konstituen  yang  akan  dilarutkan  merupakan  sebagian  besar  dari  solid,  maka  sisa  solid  yang  berpori-pori  akan  segera  pecah  menjadi  solid  halus  dan  tidak  akan  menghalangi perembesan pelarut ke lapisan yang lebih dalam.

DAFTAR PUSTAKA

Agemian H & ASY Chau. 1977. A study of Different Anayltical Extraction Methods for Nondetrital Heavy Metal in Aquatic Sediment, Centre for Inland Waters, Waters Quality Branch, Canada.

Anonim. 1992. Polusi Air dan Udara, Penerbit Kanisius, Yogyakarta

Armstrong, Stephanye Dawn, 1999,” Microwave-Assisted Extraction for the Isolation of Trace Systemic Fungicides from Woody Plant Material”,Doctor Dissertation, Virginia Polytechnic Institute and State University.

Harborne JB. 1996. Metode Fitokimia. Ed ke-2. Padmawinata K, Soediro I, penerjemah. Bandung: Penerbit ITB. Terjemahan dari: Phytochemical Methods.

Hargiyanto., 1987. Study Re-ekstraksi zirkon oksiklorid dengan asam sulfat dan penetapan kadarnya secara spektrometer pendar sinar-X, IKIP, Yogyakarta. Gamse T. 2002. Liquid-Liquid Extraction and Solid-Liquid Extraction. Graz University of Technology

Purwanto A, C Supriyanto & Samin P. 2007, Validasi Metode Pengujian Cr, Cu, dan Pb dengan Metode Spektrometri Serapan Atom. Prosiding PPI-PDIPTN, Pustek Akselerator dan Proses Bahan BATAN, Yogyakarta.

Robinson T. 1995. Kandungan Organik Tumbuhan Tinggi. Bandung: Institut Teknologi Bandung.

Underwood AL, Day RA. 1999. Analisis Kimia Kuantitatif. (Alih Bahasa Sopyan), Edisi ke-6. Erlangga. Jakarta.

Vogel. 1990. Buku Teks Analisis Anorganik Kualitatif Makro dan Semimikro Bagian I (Alih Bahasa L. Setiono dan A. Hadyana Pudjaatmaka). Penerbit Kalman Media Pusaka. Jakarta.

Wahyudi, 2000. Berbagai Teknologi Proses Pemisahan. Prosiding Presentasi Ilmiah Daur Bahan Bakar Nuklir V. P2TBDU dan P2BGN-BA TAN Jakarta.

Wassil,K. Jan, 1955,”Unit Operation”, Chapman&Hall,London.